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Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre.
Die Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre, bei dem ein rohrförmiges
Werkstück aus Metall gelängt und in der Wandstärke herabgesetzt wird, indem man es auf einem Dorn der Reduzierwirkung zweier schraubenförmig wirkender Schrägwalzen od. dgl. unterwirft, wobei das
Fliessen des Metalls am Umfang bei seiner Reduktion durch die Flächen genuteter oder gleichwertiger, angetriebener Längswalzen geregelt wird. die das Werkstück zwischen seinen Berührungspunkten mit den Schrägwalzen bearbeiten. Bei diesem älteren Verfahren wird das seitliche Fliessen des reduzierten
Metalls durch die Flächen der genuteten Längswalzen verhindert, die von dem Dorn einen Abstand gleich der Wandstärke des reduzierten Rohres haben.
Im Betriebe eines Rohrreduzierwalzwerkes für das ältere Verfahren ziehen sich während der
Abkühlung die vorderen Abschnitte der reduzierten Rohre, besonders bei langen aus erhitzten Werk- stücken hergestellten Rohren, so weit zusammen, dass die Dorne von ihnen erfasst und mit der Längungsund Rohrbildungsgeschwindigkeit mit vorwärts genommen werden, die grösser als die durch den Vorwärtsschub der Walzen hervorgerufene Längsbewegung der Dorne ist. Infolgedessen wird das erhitzte und daher plastische, reduzierte Metall der Rohre an den Walzen bei grossen Verringerungen der Wandstärke häufig in ringförmigen Wellen oder Ausbauchungen gestaucht, was die Rohre vollständig zerstört oder sie für Verwendungszwecke ungeeignet macht, bei denen ein gleichmässiger Durchmesser wesentlich ist.
Ungeachtet dessen, ob die Rohre so verformt werden verlangt überdies die Schrumpfung und Zusammenziehung derselben auf den Dornen eine derartige Naehwalzung der Rohre, dass ihr Innendurchmesser hinreichend erweitert wird, damit die Rohre von den Dornen abgestreift werden können.
Wenn die Rohre in der eben erläuterten Art verformt werden, ist es ferner notwendig, längere Dorne zu verwenden, als für den normalen Betrieb erforderlich ist, weil die Schrumpfung eines Rohres auf einem Dorn ihn alsdann sich mit höherer Geschwindigkeit als der normalen Vorschubgeschwindigkeit der Walzen vorwärtsbewegen lässt. Diese verschiedenen Faktoren haben eine zusätzliche Arbeit und Bearbeitungskosten zur Folge und unterwerfen die Dorne einer solchen Abnutzung, dass ihre häufige Auswechslung notwendig wird.
Ausser diesen vorerwähnten Merkmalen des älteren Verfahrens muss man eine grosse Anzahl von Dornen mit verschiedenem Durchmesser vorsehen, deren Zahl von den verschiedenen Innendurchmessern der herzustellenden Rohre abhängt, weil der Innendurchmesser eines jeden Rohres durch den Durchmesser des Dornes festgelegt und bestimmt ist, auf dem es hergestellt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Verbesserung dieses älteren Verfahrens zur Herstellung nahtloser Rohre mit dem Ziel, dass die hergestellten Rohre einen genügend grösseren Innendurchmesser als den Durchmesser des Dornes haben, auf dem sie hergestellt werden, damit die Rohre nicht in Haftberührung mit dem Dorn schrumpfen, wodurch die oben dargelegten Nachteile auftreten, und dass weit grössere Wandreduktionen und Längungen des Rohres erfolgen können. Weiterhin wird mit der Erfindung bezweckt, dass eine einzige Dorngrösse bei der Herstellung von Rohren mit verschiedenen Innendurchmessern und kürzere Dorne verwendet werden können.
Erfindungsgemäss ist ein Verfahren zum Reduzieren der Wandstärke und zum Längen eines Metallrohrwerkstückes geschaffen, bei dem das Werkstück auf einem Dorn in einem Durchgang zwischen auf gegenüberliegenden Seiten des Werkstückes angeordneten, schraubenförmig wirkenden Schrägwalzen quergewalzt wird, zwischen denen sich drehende Begrenzungsführungswalzen angeordnet sind, deren Umfangsgeschwindigkeit in Richtung der Rohrbewegung grösser ist als die Vorschubgeschwin-
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digkeit des Rohres, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Mass der Trennung des Materials vom
Dorn zwischen den Begrenzungsführungswalzen um einen vorbestimmten Wert derart genügend grösser ist als die Trennung zwischen den Schrägwalzen,
dass sich das Rohr von dem Dorn weg ausbaucht, aber derart, dass das Ausbauchen dadurch begrenzt wird. Der reduzierende Druck der Selirägwaixen auf das Werkstück lässt das Metall von den Druckstellen aus fliessen, und im Hinblick auf die Umfangs-und
Längskomponente des Druckes geht dieser Fliessen vornehmlich am Umfang vor sich, wie allgemein bekannt. Gleichzeitig mit dieser Reduktion wird, wie bereits erwähnt, das seitliehe Ausbauchen des Werkstückes begrenzt und das Fliessen des Metalls am Umfang durch ein Paar mit Nut od. dgl. versehener Längswalzen oder Führungsscheiben überwacht, die zwischen den Schrägwalzen angeordnet sind.
Die Oberflächen dieser genuteten Längswalzen bearbeiten die Aussenfläche des Werkstücks an den Abschnitten, die zum seitlichen Ausbauchen von der Oberfläche des Dorns ab gebracht worden sind.
An seiner Reduktionsstelle wird das Werkstück daher im wesentlichen im Querschnitt elliptisch bei einem grösseren Innenumfang als dem Umfang des Dornes, wobei jedoch die Elliptizität oder Ausbauchung des Werkstückes weit geringer ist, als wenn die seitliche Ausbauchung nicht durch die Längswalzen begrenzt würde. Sobald das elliptisch geformte Werkstück oder Rohr sieh aus seiner Reduktionsstelle vorbewegt, wird es fortschreitend in eine genau zylindrische Form durch die Wirkung von nach aussen sich erweiternden Flächen umgewandelt. die als Verlängerungen der Sehrägwalzen ausgebildet sein können.
Auf diese Weise wird je nach der Lage der Schrägwalzen ein genau zylindrisches Rohr von beliebiger gewünschter Wandstärke und mit einem grösseren Innendurchmesser als dem Durchmesser
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geregelt wird und, wie aus den Zeichnungen zu ersehen, im wesentlichen kleiner als der Aussendurch- messer des Werkstückes sein kann.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ansführungsbeispiel veranschaulicht, das ein Walzwerk für rohrförmige Werkstücke schematisch darstellt. Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Walzwerkes, in Richtung des Werkstückvorschubes gesehen. Der Dorn und das Werkstück sind in dem Maul des Durchganges im Querschnitt dargestellt. Fig. 2 ist ein senkrechter Mittelschnitt nach Linie J7-77 der Fig. l. Fig. 3 ist ein waagrechter Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 und Fig. 4 ist ein Schnitt durch einen Dorn und ein reduziertes Rohr nach Linie 7V-7 F der Fig. 3.
Das dargestellte Walzwerk enthält zwei gegenüber angeordnete Schrägwalzen 1, deren Achsen zueinander und zur Vorschublinie eines zwischen ihnen befindlichen Werkstückes geneigt sind. Obwohl
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der genuteten Längswalzen, das Metall zu zerreissen oder sonstwie auf dasselbe schädlich einzuwirken, beseitigt.
Bei Benutzung der Erfindung zur Herstellung nahtloser Rohre von verschiedenen Durchmessern unter Verwendung eines einzigen Dornes werden die genuteten Längswalzen oder-scheiben vertikal so zueinander oder voneinander fort eingestellt, dass das Mittel des kleinsten Abstandes zwischen ihren arbeitenden Flächen und des kleinsten Abstandes zwischen den Schrägwalzen an der Ausmündung des
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welchem die genuteten Längswalzen von dem Dorn aus angeordnet werden können, ist der. bei dem das Material des Werkstückes. ohne Schaden zu nehmen, ein wiederholtes Biegen beim Wechsel aus einer ursprünglichen zylindrischen Form in seine grösste elliptische und darauf in seine zylindrische Endform aushalten wird.
Die Erfindung kann an erhitzten oder kalten zylindrischen Werkstücken ausgeführt werden.
Bei beiden bearbeiten die Schrägwalzpn das zwischen ihnen und dem Dorn befindliche Metall und reduzieren die Wandstärke des Werkstückes, während die genuteten Längswalzen, die mit den äusseren Flächen des vom Dorn nicht unterstützten Werkstückes in Berührung stehen, den endgültigen Durchmesser des reduzierten Rohres bestimmen und den Vorschub des Rohres durch den Walzendurchgang hindurch unterstützen. Das Verfahren ist bei der Reduktion von heissen Werkstücken von besonderem Vorteil. weil es die Möglichkeit eines Schrumpfens eines reduzierten erhitzten Werkstückes auf dem Dorn mit den daraus folgenden oben beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung könnten die Wandstärke und der Durchmesser von naht-
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was vor der Erfindung nicht möglich war. Die Tatsache, dass dies auf einer wirtschaftlichen Grundlage geschah, zeigt, dass bei der Benutzung des Verfahrens das Metall einer viel geringeren Schädigung unterworfen wird als bei der Herstellung nahtloser Rohre nach den bestehenden wirtschaftliehen Verfahren : bei keinem derselben war es möglich, nahtlose Rohre ans Schmiedeeisen wirtschaftlich herzustellen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist mit Erfolg bei der Herstellung von nahtlosen Schmiedeeisenrohren verwendet worden, es ist aber nicht auf dieses Metall beschränkt. Tatsächlich ist es zur Herstellung von nahtlosen Rohren aus reinen und Legierungsstählen benutzt worden, unter Einschluss von rostfreien Stählen und aus Nichteisenmetallen wie Kupfer.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Walzen von Rohren auf einem Dorn, bei dem eine Längung und eine Verringerung der Wandstärke des Rohres durch Durchführen desselben durch ein Schrägwalzwerk erfolgt. das sich drehende, zwischen den Schrägwalzen angeordnete Begrenzungsführungswalzen aufweist, deren Umfangsgeschwindigkeit in der Richtung der Rohrbewegung grösser ist als die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass das Mass der Trennung des Materials vom Dorn zwischen den Begrenzungsführungswalzen um einen vorbestimmten Wert derart genügend grösser ist als die Trennung zwischen den Schrägwalzen, dass sich das Rohr von dem Dorn weg ausbaucht, aber derart, dass das Ausbauchen dadurch begrenzt wird.